比爾·蓋茨搞核裂變，獲投47億

AI之后，下一個(gè)風(fēng)口是什么？這個(gè)月，硅谷巨頭和中國(guó)央企都給出了答案。

本月，英偉達(dá)旗下的風(fēng)險(xiǎn)投資部門NVentures投資了比爾·蓋茨創(chuàng)辦的核技術(shù)公司泰拉能源（TerraPower）。參與投資的還包括韓國(guó)現(xiàn)代重工（HD Hyundai）和比爾蓋茨本人。這輪融資共計(jì)6.5億美元，約合人民幣47億元，將是泰拉建設(shè)首座反應(yīng)堆的資本“燃料”。

在泰拉能源發(fā)布公告的前一天，中石油也發(fā)布重磅消息：將為中石油昆侖資本增資32.75億元，用來(lái)投資可控核聚變項(xiàng)目。據(jù)澎湃新聞報(bào)道，投資標(biāo)的正是可控核聚變國(guó)家隊(duì)——中國(guó)聚變能源公司。

一邊是硅谷AI巨頭，一邊是央企中國(guó)石油，不約而同重金押注“人造太陽(yáng)”，一場(chǎng)圍繞終極能源的產(chǎn)業(yè)競(jìng)賽已經(jīng)開始了。截至目前，中國(guó)已經(jīng)有9家核聚變產(chǎn)業(yè)鏈公司獲得投資，美國(guó)創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)則占到了全球近50家核聚變企業(yè)的一半以上。中美兩國(guó)的技術(shù)與資本競(jìng)爭(zhēng)，正在加速核聚變產(chǎn)業(yè)的發(fā)展——或許這一次，我們無(wú)需再等50年了。

首富的核能公司，2030年實(shí)現(xiàn)發(fā)電

2006年，逐步退出微軟日常管理的比爾·蓋茨，把注意力轉(zhuǎn)移到氣候變化與能源變革上。并在這一年推動(dòng)成立了核技術(shù)公司泰拉能源。比爾·蓋茨擔(dān)任公司的董事會(huì)主席，副主席則是他的事業(yè)伙伴、微軟前CTO內(nèi)森·邁哈沃德。

兩人領(lǐng)導(dǎo)的這家公司，總部位于華盛頓州貝爾維尤。他們?cè)谌蛘心剂艘慌鷥?yōu)秀的數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家，通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬，來(lái)為第四代核反應(yīng)堆尋找設(shè)計(jì)方案。需要說(shuō)明的是，比爾·蓋茨創(chuàng)辦的泰拉能源并非研究可控核聚變，而是一家核裂變公司。差別在于，它是目前已使用的核電站的一次迭代升級(jí)。

泰拉公司初期研究的是行波堆（TWR），一種能將貧瘠的核能燃料轉(zhuǎn)化使用的技術(shù)。后來(lái)又基于對(duì)市場(chǎng)靈活電力需求的判斷，將研究重點(diǎn)放在了鈉冷快堆Natrium的技術(shù)上。

《核技術(shù)論壇》曾對(duì)這一技術(shù)有過(guò)全面的介紹。其工作原理是使用沸點(diǎn)高、導(dǎo)熱佳的液態(tài)鈉，作為冷卻劑。核燃料裂變產(chǎn)生熱量后，液態(tài)鈉吸收堆芯熱量，高溫鈉通過(guò)中間換熱器將熱量傳遞至中間鈉回路，中間回路再將熱量傳遞至水/蒸汽系統(tǒng)或熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)，最終產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。這項(xiàng)技術(shù)再搭配上泰拉研發(fā)的熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)，能與光伏風(fēng)電等再生能源互補(bǔ)，快速響應(yīng)電網(wǎng)需求。

鈉冷快堆Natrium的技術(shù)方案在2020年獲得美國(guó)官方認(rèn)可，并得到美國(guó)能源局的資助。據(jù)外媒報(bào)道，到目前為止美國(guó)能源局已經(jīng)給泰拉能源撥款了20億美元。

與此同時(shí)，技術(shù)的突破和比爾蓋茨的站臺(tái)，為泰拉能源吸引了眾多機(jī)構(gòu)投資者。據(jù)PitchBook數(shù)據(jù)顯示，在本月新融資完成之前，泰拉已籌集超過(guò)10億美元資金。投資方包括瀑布投資（Cascade Investment）、查爾斯河創(chuàng)投（Charles River Ventures）、科斯拉創(chuàng)投（Khosla Ventures）、印度信實(shí)工業(yè)公司（Reliance Industries）、韓國(guó)SK集團(tuán)等等。

瀑布投資是比爾蓋茨的家族辦公室，查爾斯河創(chuàng)投是投資過(guò)Twitter等公司的老牌機(jī)構(gòu)，科斯拉創(chuàng)投則是OpenAI最早的投資者。印度信實(shí)工業(yè)公司的名字不算陌生，它是印度首富穆克什·安巴尼創(chuàng)立的公司。如果再算上這次參與投資的英偉達(dá)和韓國(guó)現(xiàn)代重工，泰拉的朋友們已經(jīng)涵蓋了美韓印的“貴族圈”。

有了官方支持和資本助推，泰拉的Natrium反應(yīng)堆很快從PPT走向現(xiàn)實(shí)。去年6月，泰拉能源完成了反應(yīng)堆選址，他們計(jì)劃在懷俄明州一座即將退役的煤電廠附近建造其首座小型模塊化核反應(yīng)堆。按照計(jì)劃，這座核電站將在2030年秋天商業(yè)發(fā)電，而且屆時(shí)泰拉還會(huì)大舉擴(kuò)張，建設(shè)10到12座反應(yīng)堆。

硅谷掀起核電投資潮

泰拉能源當(dāng)然不是比爾蓋茨唯一支持的核電企業(yè)。

他在2015年?duì)款^設(shè)立的突破能源基金（Breakthrough Energy Ventures），至少已經(jīng)投資了三家核技術(shù)公司。一家是去年10月，投資的采用脈沖磁驅(qū)動(dòng)技術(shù)的核聚變公司Pacific Fusion。第二家是去年7月，投資的采用仿星器設(shè)計(jì)的核聚變公司Type One Energy；第三家則是更早之前投資的，與麻省理工合作的Commonwealth Fusion Systems（CFS）公司——這家公司還在2021年創(chuàng)下了單輪融資18億美元（約合人民幣130億）的行業(yè)最高記錄。

在那本《氣候經(jīng)濟(jì)與人類未來(lái)》暢銷書里，比爾·蓋茨闡釋了他對(duì)核能投資的進(jìn)取態(tài)度——“沒有任何一種清潔能源的發(fā)電規(guī)模能夠接近核能”。

不止比爾·蓋茨，投資核能已經(jīng)成為了硅谷投資人、企業(yè)家的共識(shí)。

本月初，成立于1998年的老牌核聚變公司TAE Technologies宣布完成新一輪1.5億美元融資。投資方包括谷歌、雪佛龍、NEA等機(jī)構(gòu)。這家公司至今已經(jīng)獲得了13.5億美元的投資。其中谷歌就押注了3輪。另一家公司，小型模塊化反應(yīng)堆（SMR）研發(fā)商X-energy則獲得過(guò)亞馬遜、城堡投資創(chuàng)始人肯·格里芬、喬布斯遺孀勞倫娜·鮑威爾旗下機(jī)構(gòu)Emerson Collective的投資。

另外，谷歌前CEO埃里克·施密特，參與了聚變初創(chuàng)公司Pacific Fusion 9億美元的A輪融資；貝索斯押注了加拿大核聚變企業(yè)General Fusion。OpenAI CEO山姆·奧特曼更是投資了兩家公司：一家是Oklo，另一家是Helion Energy。Helion Energy與微軟簽訂了全球核聚變發(fā)電領(lǐng)域的首個(gè)商業(yè)協(xié)議：2028年以1美分一度電的價(jià)格，向微軟提供50兆瓦的供電——3年之后即可發(fā)電，難怪山姆·奧特曼認(rèn)為，“核聚變技術(shù)突破近在眼前”。

從公司的數(shù)量上看，核能產(chǎn)業(yè)也正經(jīng)歷創(chuàng)業(yè)潮。在2017年之前，全世界的商業(yè)核技術(shù)公司只有14家。但自2018年開始，商業(yè)核聚變公司呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。2018年全球成立了5家相關(guān)公司，2019年成立了7家，2021年成立了6家公司，2022成立了9家。截至2023年底，全球已有43家核聚變企業(yè)。其中美國(guó)公司占到一半以上，多達(dá)25家。

核能熱的原因，一方面是氣候危機(jī)推動(dòng)人類尋找更清潔、更安全的能源；另一方面則是人工智能發(fā)展對(duì)電力的需求大增。

今年4月，國(guó)際能源署發(fā)布了《能源與人工智能》報(bào)告，揭示了AI能耗的真實(shí)數(shù)據(jù)：

當(dāng)用戶與AI完成一次對(duì)話，云端服務(wù)器便會(huì)消耗2瓦時(shí)電能，約等于開燈十分鐘的耗電量；若使用AI生成一段視頻，所需電量則升至50瓦時(shí)，足夠一臺(tái)電風(fēng)扇持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)約1小時(shí)。報(bào)告還以O(shè)penAI的GPT-4為例，該數(shù)據(jù)模型在持續(xù)14周的數(shù)據(jù)模型訓(xùn)練中消耗了42.4吉瓦時(shí)電力，日均耗電0.43吉瓦時(shí)，這相當(dāng)于2.85萬(wàn)戶歐美家庭的日均用電量。

另外根據(jù)咨詢公司ICF的預(yù)測(cè)，受人工智能數(shù)據(jù)中心、新興制造業(yè)產(chǎn)能及油氣行業(yè)電氣化的推動(dòng)，美國(guó)電力需求將在2023至2030年間增長(zhǎng)25%，到2050年增長(zhǎng)78%。如此巨量的能源需求，只能通過(guò)投資比風(fēng)光水電更穩(wěn)定的核能來(lái)滿足。

正如英偉達(dá)風(fēng)險(xiǎn)投資部門負(fù)責(zé)人西迪克（Mohamed Siddeek）在投資泰拉能源的聲明中說(shuō)的，“隨著人工智能繼續(xù)變革各行各業(yè)，核能將成為支撐這些能力的重要能源來(lái)源。”AI的終局是新能源，硅谷大佬們已經(jīng)定調(diào)了。

“如果美國(guó)不帶頭，那么中國(guó)就會(huì)帶頭”

美國(guó)投資人“大干快上”，中國(guó)核能產(chǎn)業(yè)也在加速。

先看國(guó)家隊(duì)的消息。6月17日，中國(guó)石油集團(tuán)旗下的中油資本發(fā)布公告稱，公司擬與中國(guó)石油集團(tuán)、中石油股份，共同等比例增資此前的參股公司——中國(guó)石油集團(tuán)昆侖資本有限公司，用于投資可控核聚變項(xiàng)目。三家公司合計(jì)增資32.75億元。據(jù)澎湃新聞披露，投資標(biāo)的正是23年底由中核集團(tuán)發(fā)起設(shè)立的中國(guó)聚變能源有限公司。

關(guān)于聚變能源的融資自今年以來(lái)就不絕于耳。今年2月，中國(guó)核電、浙能電力宣布向這家公司戰(zhàn)略投資17.5億元。4月，上海百億未來(lái)起點(diǎn)基金與上海國(guó)投、上海電氣和閔行金投聯(lián)合設(shè)立了上海未來(lái)聚變能源科技有限公司，并以此作為上海國(guó)資的投資平臺(tái)，參與到中國(guó)聚變能源公司的投資中。

上述多筆交易完成后，中核集團(tuán)直接和間接持有中國(guó)聚變公司57%股權(quán)，昆侖資本（中石油系）持有20%股權(quán)，上海未來(lái)聚變公司持有11.81%股權(quán)，三者共同控制中國(guó)聚變公司。

國(guó)家隊(duì)在研發(fā)進(jìn)度上也走在前列。中核集團(tuán)在5月宣布，位于成都的新一代人造太陽(yáng)“中國(guó)環(huán)流三號(hào)”已經(jīng)實(shí)現(xiàn)等離子體電流一百萬(wàn)安培、離子溫度1億度、高約束模式運(yùn)行，綜合參數(shù)聚變?nèi)朔e再創(chuàng)新高，達(dá)到10的20次方量級(jí)，意味著中國(guó)聚變快速挺進(jìn)燃燒實(shí)驗(yàn)。

再看民營(yíng)公司。在2021年后，出自清華、中科大等高校的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)紛紛設(shè)立商業(yè)公司。國(guó)內(nèi)目前至少誕生了6家可控核聚變團(tuán)隊(duì)，分別是位于上海的能量奇點(diǎn)，合肥的聚變新能、星能玄光，西安的星環(huán)聚能，成都的瀚海聚能，和新奧集團(tuán)旗下的核聚變項(xiàng)目。這些公司背后已經(jīng)聚集著中科創(chuàng)星、蔚來(lái)資本、合肥產(chǎn)投、中石油昆侖資本、米哈游、華映資本、英諾天使、順為資本、紅杉中國(guó)種子基金等一批知名機(jī)構(gòu)。

部分企業(yè)已經(jīng)取得階段性成果。比如奇點(diǎn)能源建成高溫超導(dǎo)托卡馬克“洪荒70”裝置，計(jì)劃2027年建成“洪荒170”。新奧集團(tuán)自主研制的“玄龍-50U”球形托卡馬克裝置，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)兆安級(jí)氫硼等離子體放電，計(jì)劃到2035年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化發(fā)電。

除此之外，還有兩家為核聚變項(xiàng)目做配套的創(chuàng)業(yè)公司。一家是2022年成立于合肥的曦融兆波，主要做射頻加熱裝備的研發(fā)；另一家是同年成立于上海的翌曦科技，主要做高溫超導(dǎo)材料。這兩家公司也都完成了天使輪融資。

相比于美國(guó)私營(yíng)部門占主導(dǎo)，中國(guó)核聚變產(chǎn)業(yè)正形成國(guó)家隊(duì)和民企隊(duì)齊頭并進(jìn)、戰(zhàn)略互補(bǔ)的發(fā)展策略。再加上國(guó)家能源局、各地方政府出臺(tái)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策推動(dòng)，國(guó)內(nèi)核聚變產(chǎn)業(yè)的發(fā)展正在加速。

今年3月，CNBC（美國(guó)消費(fèi)者新聞與商業(yè)頻道）推出一期時(shí)長(zhǎng)13分鐘的專題片，不僅介紹了核聚變，還聚焦到中美兩國(guó)在核聚變領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)。片中引用了美國(guó)聚變行業(yè)協(xié)會(huì)（FIA）首席執(zhí)行官Andrew Holland的話。他說(shuō)，“如果你關(guān)心AI，如果你關(guān)心能源領(lǐng)導(dǎo)力......你必須對(duì)聚變進(jìn)行投資。如果美國(guó)不帶頭，那么中國(guó)就會(huì)帶頭。”

毫無(wú)疑問(wèn)，中國(guó)企業(yè)的研發(fā)進(jìn)度和工程化能力，已經(jīng)給美國(guó)核聚變行業(yè)帶來(lái)了壓力。聚變能源、能量奇點(diǎn)等公司，是否會(huì)重復(fù)光伏和新能源汽車彎道超車的故事？這當(dāng)然是行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)之一，但從大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的角度看核聚變還是有些太過(guò)小家子氣了，畢竟這是一個(gè)事關(guān)我們這顆藍(lán)色星球未來(lái)幾百年的超級(jí)敘事。

參考資料：

1.核技術(shù)論壇，TerraPower Natrium反應(yīng)堆

2.澎湃新聞，獨(dú)家｜押注核聚變，中石油昆侖資本將成為中國(guó)聚變能源公司第二大股東